[发明专利]汽车机械变速器电控操纵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于自动机械变速器(AMT)的变速器电控操纵装置， 更具体的说，是一种采用单电机驱动、丝扛螺母传动和组合齿轮齿条机构 进行动作分配的操纵装置。

背景技术

自动机械变速器(AMT)技术是在MT基础上增加自动操纵装置，代替 驾驶员完成离合器和选换档的操纵，因其成本较低，维护和保养容易，效 率高，利于节能减排，因此占有了一部分变速器市场。

当前市场上的AMT操纵机构样式很多，尤以液压操纵机构为主。近年 来以电机为执行机构的操纵装置因为成本低，性能稳定等优点越来越得到 重视。但现有电机驱动操纵机构中，均须2个以上的独立电机进行操纵， 这样不利于系统的可靠性，且相对于单电机操纵在空间、重量和成本上劣 势明显。

AMT操纵机构主要是离合器分离机构、选档操纵机构和换档操纵机构。 其特点是各操纵机构基本都是交替工作，操纵机构同时工作的场合很少， 而且可以通过控制上采取措施彻底回避该问题。这就为电机驱动操纵机构 的优化提供了前提。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种适用于AMT的单电机电控 操纵装置，其采用一个电机完成选档、换档操纵，可提高系统可靠性、结 构紧凑性和节约成本。

本发明通过以下技术方案予以解决：

汽车机械变速器电控操纵装置，包括一组合齿轮齿条机构、一包含有 丝杠和丝杠螺母的丝杠螺母传动机构、齿条锁止构件，还包括一电机，其 输出轴与所述丝杠连接，所述组合齿轮齿条机构中的小齿轮与所述丝杠螺 母铰接；所述组合齿轮齿条机构有2个输出齿条，该2个输出齿条分别连 接汽车机械变速器的选档和换挡机构；所述齿条锁止构件有2个，其分别 用于控制2个输出齿条的锁止和解锁。

本发明中所述的电机输出轴与所述丝杠螺母机构的丝杠通过联轴器连 接。

由于采用以上技术方案，本发明由一个电机完成选档、换档操纵，其可 最大限度地减少AMT操纵系统中控制电机的数量，有利于提高系统可靠性、 结构紧凑性和节约成本。其机构原理方案是：采用丝杠螺母传动来实现减 速增扭，并将电机的旋转运动变为螺母的直线运动。进而，通过组合齿轮 齿条机构和齿条锁止装置实现运动的分配和控制。采用本发明所述机构原 理方案，配合合理的控制方法，可有效解决汽车机械变速器的电控操纵问 题，结构简单实用，性价比高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1是本发明的系统结构原理图。

图中：

1驱动电机；2丝杠；3丝杠螺母；4小齿轮；5选档齿条锁止构 件；6选档输出齿条；7换档输出齿条；8换档齿条锁止构件

具体实施方式

下面根据附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种汽车机械变速器电控操纵装置，包括一组合齿轮齿 条机构、一包含有丝杠和丝杠螺母的丝杠螺母传动机构、齿条锁止构件， 驱动电机1与丝杠螺母传动机构连接，组合齿轮齿条机构中的小齿轮4与 丝杠螺母3铰接。因此，所述组合齿轮齿条机构具有2个自由度，可以有2 个输出构件，2个齿条作为输出构件(选档输出齿条6和换挡输出齿条7)， 分别连接汽车机械变速器的选档和换挡机构；2个齿条锁止构件(选档齿条 锁止装置5和换档齿条锁止装置8)分别用于控制2个输出齿条的锁止或解 锁。这样，通过操纵2个齿条锁止构件的锁止或解锁，可以将单个电机的 输出转矩有选择地分配给2个输出齿条中的某1个，从而实现只用1个电 机控制选档或换挡动作。

下面结合附图1进一步说明本发明的工作原理：电机1的输出轴与丝 杠2可通过联轴器连接，通过丝杠螺母传动机构将丝杠2的旋转运动转化 为丝杠螺母3的直线运动，小齿轮4可绕丝杠螺母上的一个固定轴作旋转 运动。这样，小齿轮4既可以随丝杠螺母3做直线运动，又可以绕中心轴 线做旋转运动，小齿轮4可带动选档输出齿条6或换挡输出齿条7作直线 运动。2个锁止构件(选档齿条锁止构件5、换挡齿条锁止构件8)分别控 制选档输出齿条6和换档输出齿条7的锁止或解锁。闭合2个锁止构件中 的任意1个，将约束机构1个自由度，从而使机构成为单电机驱动的单自 由度机构，实现输入与输出之间唯一确定的传动关系。

(1)若用选档齿条锁止构件5将选档输出齿条6锁止，则丝杠螺母3的 运动将通过小齿轮4传递到换挡输出齿条7。